《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》:Presenting the 2025 awardees of Robert Kellner and DAC-EuChemS lectures
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本期推荐两位2025年欧洲分析化学领域获奖者Günter Gauglitz与Elia Psillakis的研究。Gauglitz致力于开发无标记光学传感器(如RIfS),用于医疗诊断与环境监测;Psillakis提出绿色样品前处理与循环分析化学框架,推动分析化学向可持续发展转型。其工作为生物分析技术与环境分析提供了新方法与新范式。
在分析化学领域,如何实现高灵敏度、高选择性的生物分子检测,同时减少对环境的影响,一直是研究者关注的核心问题。随着医疗诊断、环境监测等领域对快速、精准分析需求的日益增长,开发新型传感技术与绿色分析方法成为当务之急。2025年,欧洲化学会分析化学分会(DAC-EuChemS)与Robert Kellner奖分别授予了在光学传感和可持续分析化学方向做出突出贡献的两位科学家——Günter Gauglitz与Elia Psillakis。他们的研究不仅推动了分析方法的技术进步,更从系统层面重新思考了分析化学的可持续发展路径。
Günter Gauglitz的研究聚焦于无标记光学传感器(label-free optical sensors)的开发,特别是在反射干涉光谱(RIfS)等技术的应用上。他通过优化传感器表面化学与多层膜结构,提升了在复杂生物基质中的检测特异性与稳定性,并将传感器与人工智能、数字孪生(digital twin)等技术结合,构建智能化的生物分析平台。Elia Psillakis则从样品前处理环节入手,提出了“绿色样品前处理”(green sample preparation)的十大原则,并进一步构建了“循环分析化学”(circular analytical chemistry)的12项目标,强调分析过程的资源循环与废物最小化,为分析化学的可持续发展提供了理论框架与实践路径。
主要技术方法
Gauglitz团队采用反射干涉光谱(RIfS)、红外吸收与荧光光谱等光学 transduction 方法,结合表面化学修饰与化学计量学(chemometrics)进行信号解析;Psillakis团队则以固相微萃取(SPME)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)为主要工具,系统研究样品前处理过程的基本原理与绿色化路径。
研究结果
• 光学传感器在复杂基质中的选择性提升
Gauglitz通过调控聚合物层的折射率与稳定性,结合多变量数据分析,有效区分了非特异性吸附与目标分子信号,使传感器在血清、环境水样等实际样品中仍保持高可靠性。
• 绿色样品前处理与循环分析化学框架的建立
Psillakis团队提出的AGREEprep指标是首个专门针对样品前处理环节的绿色度评估工具,其后续构建的循环分析化学框架强调全生命周期管理,要求从方法设计、试剂使用到数据共享各环节均遵循资源循环原则。
• 生物智能(biointelligence)与可持续分析化学的融合
Gauglitz指出,未来传感器将不仅是检测工具,更是融入生物信息学与人工智能的智能决策系统;Psillakis则强调,分析化学须从技术优化转向系统变革,将绿色化学(green chemistry)、循环性(circularity)与可持续性(sustainability)作为核心设计原则。
结论与意义
两位获奖者的工作分别从技术创新与体系重构两个维度推动了分析化学的发展。Gauglitz的光学传感器为实时、原位生物分析提供了可行路径,尤其在个性化医疗与快速环境监测中具有广泛应用前景;Psillakis的可持续分析化学框架则从方法论层面回应了全球可持续发展的迫切需求,为分析化学的未来指明了责任与创新并重的发展方向。他们的研究不仅体现了欧洲分析化学界在交叉融合与前沿探索中的活力,也为全球分析化学工作者提供了重要的学术参考与实践范本。